第二節(jié)電磁場與電磁波偉大的物理學(xué)家—麥克斯韋麥克斯韋(1831-1879)簡介英國物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家。15歲在“愛丁堡皇家學(xué)報”發(fā)表論文，1854年從劍橋大學(xué)畢業(yè)，卡文迪許試驗室首任主任，寫了100多篇有價值的論文，是一位可以與牛頓、愛因斯坦相提并論的科學(xué)家。主要貢獻：（1）建立電磁場理論（2）預(yù)言電磁波的存在電磁場理論1.變化的磁場產(chǎn)生電場均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場。非均勻變化的磁場產(chǎn)生變化的電場。周期性變化的磁場產(chǎn)生同頻率周期性變化的電場。2.變化的電場產(chǎn)生磁場均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場。非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場。周期性變化的電場產(chǎn)生同頻率周期性變化的磁場。變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的,形成一個不可分離的統(tǒng)一的場——電磁場。電磁波的產(chǎn)生電磁場由近及遠(yuǎn)的傳播，形成電磁波。電磁波的發(fā)射：條件：1.足夠高的振蕩頻率；2.電場和磁場分散到盡可能大的空間。電路的改造：1.增大d，減小s→C↓

減小線圈匝數(shù)→L↓2.開放電路：使電場和磁場擴展到外部空間。增大振蕩頻率電磁波的特點1、E和B相互垂直且都垂直于傳播方向.——電磁波是橫波2、遵從波的一般規(guī)律：

v=λf且能產(chǎn)生反射、折射、衍射、干涉等現(xiàn)象3、真空中的電磁波速：c=3.0×108m/s4、電磁波的發(fā)射過程就是輻射能量的過程.5、電磁波的傳播不需要介質(zhì).科學(xué)歷程麥克斯韋→建立電磁場理論→預(yù)言電磁波的存在20多年后赫茲→實驗證實→測定λ

、f——得到波速c

研究電磁波的反射、折射、衍射、干涉等。1.下列說法正確的是(AC)A.恒定電流能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場B.穩(wěn)定電場能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場C.均勻變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場D.均勻變化的電場和磁場相互激發(fā)，形成由近及遠(yuǎn)的電磁波2.當(dāng)電磁波的頻率增加時，它在真空中的速度將(C)A.減小B.增大C.不變D.減小、增大和不變均有可能3.為了使發(fā)射的電磁波的波長增為原來的2倍，可以將振蕩電路的電容(A)A.變?yōu)樵瓉淼?倍B.變?yōu)樵瓉淼?倍C.減為原來的一半D.減為原來的1/44.關(guān)于電磁波的傳播速度，以下敘述正確的是(D)A.波長越長，傳播速度越快B.頻率越高，傳播速度越快C.發(fā)射量越大，傳播速度越快D.所有電磁波在真空中的傳播速度都一樣大5.在LC振蕩電路中，已知L=1.0×10-2H，C=1.0×10-10F，從開始放電起到振蕩電流第一次達到最大，經(jīng)歷的時間為1.57×10-6s，該電路產(chǎn)生的電磁波的波長為1884m.能力·思維·方法【例1】關(guān)于麥克斯韋電磁場理論，下面幾種說法正確的是(D)A.在電場周圍空間一定產(chǎn)生變化的磁場

B.任何變化電場周圍空間一定產(chǎn)生變化的磁場

C.均勻變化的電場周圍空間能產(chǎn)生變化的磁場

D.振蕩電場在它的周圍空間一定能產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場【解析】首先要明確，不變化的電場周圍不產(chǎn)生磁場，變化的電場周圍一定產(chǎn)生磁場，如果電場是均勻變化的，產(chǎn)生的磁場是穩(wěn)定的，如果電場是周期性變化的，產(chǎn)生的磁場也將是同頻率的周期性變化的，反之也成立.綜上所述答案為D【例2】在以下幾種反映電場隨時間變化的圖像中，能夠產(chǎn)生磁場的是BCDE；能夠形成電磁波的是CE.【解析】穩(wěn)定的電場周圍沒有磁場，均勻變化的電場周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，非均勻變化的電場周圍空間產(chǎn)生變化的磁場，振蕩電場周圍產(chǎn)生振蕩的磁場.【例3】無線電發(fā)射機發(fā)射的電磁波的頻率由LC振蕩電路決定.若LC電路中的電容器電容C=2.0×10-8F，線圈自感系數(shù)L=3.2mH，發(fā)射出的電磁波的波長是多少?【解析】本題考查的是電磁波的頻率公式和波速公式.由f=

以及v=fλ可λ=2πν，且電磁波的波速如沒有特殊交待一律是以真空中的光速為標(biāo)準(zhǔn).答案為1.5×104m.延伸·拓展【例4】如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場，場外有一帶正電的粒子(重力不計)靜止在某點外，當(dāng)磁場均勻增強時，該粒子的運動情況是(C)A.仍靜止在某點處